国内一种含铝矿地质特征和矿物学相关研究现状

李兴衡

（江西理工大学 资源与环境工程学院，江西 赣州 341000）

传统意义的铝矿石主要成分为氧化铝水合物，最低工业品位通常要求Al2O3≧55%，其余常见的杂质成分为氧化硅与氧化铁。Al2[Si4O10](OH)2是一种含水铝硅酸盐矿物，具有天然的层状结构，其天然矿石由于杂质的存在，Al2O3含量一般低于30%。以前，并没有按照像传统意义的铝矿石那样，当作成分铝矿对待使用，主要是用作雕刻品材料。近年来，随着经济的发展以及我国进出口贸易往来的扩大，此种矿产资源的开采和利用升温，呈现与传统铝土矿作用重合的很成分铝应用趋势，其研究也逐渐受到重视。由于此种矿石应用起步较晚，因此国内相关研究成果数量较少，但由于我国该矿物相对储量较大，该领域的研究目前处于朝阳阶段，有很大的研究空白尚待填补。

在2014年，张莉丽等人对当时国内此种含铝矿物分布、开发研究及应用状况进行了总结，当时，此种含铝矿物资源的地质勘探工作开展程度较低[1]，经过几年，随着新的此种含铝矿物矿床陆续被发现，新的课题也随之而来。此种含铝矿物地质特征和矿床成因的研究，其成果对此种含铝矿物新矿床的找矿具有重要的参考意义。另外由于自然界基本不存在此种含铝矿物纯的集合体[2]，产地不同，其组成、杂质种类和含量的不同，也决定了不同产地的此种含铝矿物，其工业品用途及艺术品价值不尽相同，而这些往往与矿物具体组分组成密切相关。因此围绕新产地或原有产地出产的此种含铝矿物进一步深入而开展的的研究成果，是这两个课题领域近年来实际的拓展方向。

1 国内Al2[Si4O10](OH)2矿地质特征和矿床成因研究的现状

我国此种含铝矿物矿产资源的各省分布较数年前并没有特别变化，仍然是以福建、浙江为主，占据大部分探明储量，同时内蒙古、陕西、山西等省也有少部分的储量。但是，探明储量较数年前有较大的变化，相应的，近年来国内相关研究仍然主要集中在福建、浙江，其他产地零星也有学者研究，主要是围绕着勘探工作新发现的矿床进行，因此在近年来，各地的地质勘查单位，成为本方面研究的主力军。

1.1 福建省

在2017年，福建建瓯水源乡井后村的井后此种含铝矿物矿床被确定为当时探明储量的全国最大矿床，中化地质矿山总局福建地质勘查院的相关团队卢林、林子华等在2017年、2018年发表的研究成果显示，该地此种含铝矿物矿床贮矿的火山岩地层及其岩性组合对蚀变矿化有着深刻的影响[3]，同时根据该矿床的蚀变矿物特征针对此种含铝矿物找矿意义进行了研究[4]。

同时，福建的寿山石作为经典的此种含铝矿物品种，依然受到研究者的重视，林敏于2017年发表的研究成果中，对产地的火山作用特征及与寿山石成矿关系进行了深入的研究，发现矿体受火山构造控制明显，并总结了其特有的特点[5]。

黄德里于2016年发表的研究成果显示，福建省仙游县大钟山矿区，充填型此种含铝矿物是其中工艺雕刻石原料的主要来源[6]。

1.2 浙江省

浙江省近年来本方面的研究主要集中于青田县周边地理位置的矿脉，浙江省地质勘查局的叶泽富等人于2017年发表对在阜山镇周村的此种含铝矿物矿区勘探的工作成果，其结果更新了周村矿区此种含铝矿物雕刻石、冻石的含量现状[7]。于春等人于2017年发表对金降寨此种含铝矿物矿床的研究中，系统地阐述了该地区矿区地质特征、矿床地质特征、蚀变特征以及对成因进行了探讨，认为成矿方式以顺层交代蚀变为主[8]。

1.3 其他省份

近年来，除了福建省和浙江省的此种含铝矿物矿以外，还有行业相关人士和学者分别对甘肃、江西、河南、内蒙古、山西省的此种含铝矿矿的地质特征和成因进行了研究。

甘肃省地矿局的王亮在2018年发表的成果中，对甘肃北山南金山此种含铝矿的特征与其成因进行了研究，认为该地的矿床蚀变以中低温的热液蚀变为主，且成因类型属中、低温交代[9]。江西省地质矿产勘查开发局的吴斌、吴欢军于2018年的发表成果中，对江西五府山此种含铝矿地质特征及成因进行了研究，认为该地为热液蚀变型高岭石—此种含铝矿矿床[10]。曹高社等人在2015年发表的研究成果中，认为焦作地区太原组层状硅质岩中新发现的此种含铝矿物矿物，揭示着华北陆块在太原组沉积时期可能伴随着一个大的构造热事件[11]。艾娟等人于2019年发表的研究成果对内蒙古科右前旗好力宝此种含铝矿的地质特征进行了分析和描述，并认为该矿床具有很好的经济价值[12]。中国地质大学的张华锋、张少颖在2020年发表的关于山西省五台白云此种含铝矿地质特征的研究成果中，阐述了该地矿床由氧化的强酸性流体在350℃～270℃之间蚀变而成的观点，并提出了进一步待研究的问题[13]。

此种含铝矿地质特征和矿床成因研究，对今后相关工作人员寻找矿床以及评估矿床的经济价值，具有很重要的指导意义。因此，在近年来国内此种含铝矿物相关的文献中，占据比较大的比例。

2 国内Al2[Si4O10](OH)2相关矿物学和谱学研究的现状

如前所述，不同产地的此种含铝矿，其成分不尽相同，决定了其矿物学和谱学特征具有各自的特点，因此，关于矿物学和谱学的研究，主要也围绕着研究特定产地来展开。

近年来被关注最多的仍然是福建寿山石，寿山石是一种高岭石族矿物，一般是各种型铝硅酸盐伴生组成的矿物，其中含有高岭石质此种含铝矿。中国地质大学的陈涛等人在2019年发表的研究成果中，提出了利用谱学确定杂质含量，鉴别昌化石与寿山石其中的主要品种——高山石的方法[14]。席佳鑫、陈涛对寿山石中的新品种——金狮公山的豆耿石进行了矿物学和谱学相关的研究，发现其主要成分为地开石，此种含铝矿则是其中的杂质成分[15]。董晋琨等人于2017年发表的研究成果中，发现寿山石中的此种含铝矿分型主要在峨嵋矿床、旗降矿床，同时阐述了峨嵋矿石主要为此种含铝矿的2M 型，基本不含其他矿物相的研究观点[16]。根据许雅婷等人于2019年发表的研究成果中，寿山石中的溪蛋石，由纯度很高的此种含铝矿组成，并以单斜2M型存在，同时其风化石皮与基质部分矿物组成也均为此种含铝矿[17]。辜洋建等人对老挝石和寿山石进行了矿物学对比研究，在2017年发表的研究成果中显示，含有此种含铝矿是寿山石区别于老挝石的特点之一[18]。

其他产地的此种含铝矿相关研究，在近年来也有所涉及，但均停留在2015年。袁野等人在2015年发表对江西高洲石的相关研究中，认为“高洲石”的主要矿物成分为高岭石族矿物和此种含铝矿[19]。浙江工业大学的胡仙超等人于2015年发表的对浙江青田石的红外光谱特异性研究成果中，对4种类型的青田石的透射红外光谱分别进行了详细的特征分析[20]。中国矿业大学的梁鹏等人对京西潭柘寺地区红庙岭组此种含铝矿进行了矿物学和谱学的研究，认为潭柘寺地区此种含铝矿的分布主要在二叠系上统红庙岭组顶部黏土岩，此种含铝矿含量约在18.9%～88.5%，另外其类型主要为单斜2M型[21]。

对此种含铝矿进行矿物学和谱学的研究，是某产地此种含铝矿成分确定的重要方法，研究成果可以确定此种含铝矿的工业原料价值，同时对鉴别艺术品原料级别的此种含铝矿的产地也有很重要的意义。

3 存在的问题和研究方向的建议

目前国内此种含铝矿相关研究中，地质特征与矿物学领域，均存在地域性课题过于集中的问题，传统的此种含铝矿应用主要集中在人造金刚石制造以及工艺品雕刻，而相关的研究则主要集中在寿山、青田、京西的此种含铝矿，以及相同品位其他产地此种含铝矿的地质学和矿物学特点，这些此种含铝矿品位与传统铝矿的含铝量更接近，经济价值较高。然而近年来随着玻纤[22]、特种水泥等材料工业对更低品位此种含铝矿原料使用尝试的成功，在事实上其他产地（如福建平和、内蒙古等）的此种含铝矿也有较大的开采量和工业应用量，其经济价值总量不容忽视，但而相关的研究并没有很好地跟进。因此，已有矿区的中低品味以及新勘探产地的此种含铝矿的相关研究，是具有实际社会价值的建议方向。